一(yi)、實(shi)驗(yan)目的(de)

考察不(bu)同反應溫度(du)和(he)氣體(ti)流量下(xia)，506TJW和(he)506TJW-1兩種催化劑對空氣(qi)中100ppm苯和乙(yi)(yi)酸(suan)乙(yi)(yi)酯的(de)脫(tuo)除能力(li)，篩選出最佳反應(ying)溫度和流(liu)量應(ying)用于(yu)環(huan)保工程。

    二、實驗原理

催化燃燒是借助催化劑(ji)在(zai)低起(qi)燃溫度下（200-400℃）進行無火焰燃燒，并將空(kong)氣中(zhong)有機(ji)物氧(yang)化分(fen)解成二(er)氧(yang)化碳和水(shui)的技術。

催化燃(ran)燒處(chu)理(li)有機廢氣(qi)的(de)優點：1起燃溫(wen)度低，能量消耗少。2使用范圍廣，適應氧濃度范圍大。3凈(jing)化(hua)效率高無二(er)次污染，且燃燒緩(huan)和(he)，運轉(zhuan)費用(yong)少(shao)。4操作管理方便，可長期運行。

三、實驗(yan)內容

1、250-350℃，500-800ml/min范圍內(nei)，506TJW對空氣(qi)中苯和乙酸(suan)乙酯的脫除(chu)能(neng)力

2、250-400℃，250-800ml/min范圍(wei)內(nei)，506TJW-1對空氣中苯(ben)和乙酸(suan)乙酯的脫除能(neng)力(li)

3、氣(qi)(qi)相色譜法(fa)檢(jian)測(ce)催化反(fan)應后的尾氣(qi)(qi)，篩選出最(zui)佳(jia)反(fan)應溫度和(he)流量。

    四、實驗器材

    高溫管式                               龍口先科

    石(shi)英反應管(長500mm，內徑10mm)                                                       大(da)連玻(bo)璃廠

    原料氣(qi)（以空氣(qi)為底氣(qi)，含98ppm的乙(yi)酸乙(yi)酯、101ppm的苯）大連大特

       GC-7900氣相色(se)譜(配SPL進樣器、FID檢測器)                                                 天美中國

    色譜柱（40m×0.53mm×0.1um的SE-54毛(mao)細柱）        大連中匯達(da)

    自動六通閥（定量管0.2ml）                    美國(guo)Vacol

    氫氣(qi)、空(kong)氣(qi)發生器(qi)                          北京匯龍

     高純氮氣                               大(da)連大(da)特

    五、實(shi)驗步驟(zou)

        (一)標準(zhun)曲線繪制

1、氣相色譜調(diao)節開機(ji)，設定柱(zhu)溫(wen)40℃，進樣器150℃，檢測器200℃

2、色(se)譜(pu)各部件升至設定溫度(du)后，FID點火并觀(guan)察(cha)基線

3、將原料氣通入自(zi)動(dong)六通閥(fa)，使其(qi)充滿六通閥(fa)定量管。

4、進(jin)樣，并用以原料氣為標(biao)樣繪(hui)制(zhi)單點(dian)標(biao)準曲(qu)線

圖(tu)一   原料氣色譜圖

(二) 506TJW型(xing)催化劑最(zui)佳反應(ying)條件(jian)篩選

1、將1g催(cui)化(hua)劑裝入石英(ying)反應管，并將(jiang)反應管置于管式(shi)爐中，設定加熱溫度為250℃

2、管式爐(lu)升(sheng)至設定溫度并穩定后，將原料(liao)氣以500ml/min流速通過反(fan)應管

3、將反(fan)應后尾氣通入氣相(xiang)色譜(pu)自動六通閥，測定乙(yi)(yi)酸乙(yi)(yi)酯和苯在反(fan)應后氣體中的含量。

4、改(gai)變反(fan)應溫度為300℃和(he)350℃，分別測定(ding)反應尾氣(qi)中(zhong)乙(yi)酸(suan)乙(yi)酯和苯的(de)含(han)量。

5、在350℃下(xia)，調節(jie)原(yuan)料氣流量為800ml/min，測定反應(ying)尾氣中乙酸乙酯和(he)苯(ben)的含量。

圖二   506TJW型催化劑250℃、500ml/min色譜圖

圖三(san)   506TJW型催化劑300℃、500ml/min色譜圖(tu)

圖(tu)四(si)   506TJW型催(cui)化(hua)劑350℃、500ml/min色(se)譜(pu)圖

圖五(wu)   506TJW型催化(hua)劑350℃、800ml/min色譜圖

(三) 506TJW-1型催化(hua)劑(ji)最佳反應(ying)條(tiao)件篩選

1、將1g催化劑裝入石英反應(ying)管，并(bing)將反應(ying)管置于(yu)管式爐中，設定加熱溫度(du)為250℃

2、管(guan)式(shi)爐升至設定(ding)溫(wen)度并(bing)穩(wen)定(ding)后，將(jiang)原料氣(qi)以500ml/min流速通過反應管(guan)

3、將反(fan)應(ying)后尾氣通入氣相(xiang)色(se)譜自動六通閥，測定乙(yi)酸乙(yi)酯和苯在反(fan)應(ying)后氣體中的含量。

4、改變反應溫(wen)度為300℃和(he)350℃，分別測定反應尾氣中(zhong)乙(yi)酸乙(yi)酯和苯的含量。

5、在(zai)300℃下，調(diao)節原(yuan)料氣(qi)流量為250ml/min，測定反(fan)應尾氣(qi)中乙(yi)(yi)酸(suan)乙(yi)(yi)酯和苯(ben)的含量。

6、調節原料氣(qi)流量為800ml/min，溫度分別為350℃和400℃，測(ce)定反應尾氣中乙(yi)酸乙(yi)酯和(he)苯的含(han)量。

圖六   506TJW-1型催化劑250℃、500ml/min色譜圖

圖七   506TJW-1型催化劑300℃、500ml/min色譜圖

圖(tu)八 506TJW-1型(xing)催化劑300℃、250ml/min色譜(pu)圖

圖九 506TJW-1型催化劑350℃、500ml/min色譜圖

圖十(shi) 506TJW-1型催化劑(ji)350℃、800ml/min色譜圖

圖十一 506TJW-1型催化劑400℃、800ml/min色譜圖(tu)

    六、實(shi)驗(yan)結果

    表一(yi)506TJW型催化劑實(shi)驗數據(ju)

表二(er)506TJW-1型(xing)催化劑實驗(yan)數(shu)據

    七、實驗結論(lun)

針對空(kong)氣(qi)中約100ppm的乙(yi)酸(suan)乙(yi)酯和(he)苯，506TJW型(xing)催化劑(ji)(見(jian)表二)在250℃、500時已(yi)經(jing)可以(yi)完全脫除空氣(qi)中(zhong)的乙酸(suan)乙酯(zhi)，但此溫度下僅能脫除約60%的苯；反應管升溫(wen)至300℃，基本(ben)可(ke)脫除(chu)苯（小(xiao)于10ppm）。

       506TJW-1型催(cui)化劑(ji)對(dui)乙(yi)酸乙(yi)酯脫除作用稍差，反應(ying)管(guan)溫(wen)度升(sheng)至(zhi)400℃，色譜圖上仍可(ke)見(jian)乙酸乙酯色譜峰。由表二可(ke)見(jian)，該催化劑在300℃，250 ～500 ml/min流(liu)(liu)量(liang)的(de)反應條件(jian)下，對(dui)苯和乙酸(suan)乙酯有良好的(de)脫除(chu)能力。如加大(da)流(liu)(liu)量(liang)，需(xu)升高反應溫度。